Alcène

Les alcènes ne comportant qu'une double liaison sont des monoalcènes, les autres sont des polyènes : diènes (2 doubles liaisons), triènes (3), tétraènes (4), etc.

Il faut utiliser le même nom que celui de l'alcane portant le même nombre d'atomes de carbone, en utilisant le suffixe « -ène » à la place de « -ane » et en intercalant l'indice de position de la double liaison (voir règle 2a) dans le mot, avant le suffixe, et encadré par deux tirets.

Si l'alcène non ramifié n'a pas sa double liaison en première position, alors il faut préciser s'il s'agit d'un alcène E (si les deux atomes H portés par la double liaison sont opposés) ou Z dans le cas contraire. C'est le cas du pent-2-ène, par exemple.

Voici les règles à suivre pour nommer un alcène ramifié :

Règle 1

Dans la formule de structure, déterminer la chaîne carbonée principale (c'est-à-dire la chaîne la plus longue d'éléments contenant un C) comportant obligatoirement la double liaison.

En pratique, cela revient à :

• choisir une extrémité de la chaîne carbonée ;
• parcourir la chaîne en passant par le plus grand nombre d'atomes C consécutifs.

Règle 2

• Afin de situer la double liaison, numéroter la chaîne principale de façon que le numéro de l'atome C portant la double liaison soit le plus petit possible.
• Suivre la même numérotation pour situer les ramifications.

Règle 3

• Citer le nom de la ramification alkyle, suivi de son indice de position entouré de tirets. Faire suivre du nom de l'alcène comme s'il n'était pas ramifié.

La stéréochimie de la double liaison peut être déterminée selon les règles de priorité de Cahn-Ingold-Prelog :

• si les groupes les plus importants liés à chacun des atomes de carbone de la double liaison se retrouvent du même côté par rapport à la double liaison, l'isomère a la stéréochimie Z (de l'allemand zusammen, ensemble), exemple :

(Z) pent-2-ène ;

• si les groupes les plus importants liés à chacun des atomes de carbone de la double liaison se retrouvent de côté opposé par rapport à la double liaison, l'isomère a la stéréochimie E (de l'allemand entgegen, opposé), exemple :

(E) pent-2-ène .

Lors des réactions, la liaison π peut se rompre : un réactif A-B électrophile va s'additionner sur la double liaison de l'alcène et il y a formation d'un produit saturé. La liaison π a donc été remplacée par deux liaisons σ.

L'addition du dihydrogène sur un alcène donne un alcane : C_nH_2n + H₂ → C_nH_2n+2

Cette réaction utilisera un mécanisme de cis-addition.

Cette réaction obéit à la règle de Markovnikov : dans une réaction d'addition de H-X sur un alcène, en l'absence de peroxyde et dans l'obscurité, l'atome d'hydrogène migre vers le carbone moins substitué (c'est-à-dire le plus hydrogéné, pour former le carbocation le plus stable).

Exemple : addition radicalaire du bromure d'hydrogène sur le 3-méthylhex-3-ène en présence de peroxyde de benzoyle.

Le mécanisme réactionnel est séparable en trois étapes :

• amorçage :

un peroxyde est un bon amorceur radicalaire, il se coupe spontanément en deux radicaux, qui, à leur tour, attaquent une molécule de HBr pour former le radical de propagation Br• . L'amorçage peut aussi être réalisé par irradiation aux UV ;

• propagation :

c'est dans l'étape de propagation que se forme le produit final, le 4-bromo-3-méthylhexane ;

• terminaison :

dans cette étape, M est une molécule quelconque du mélange réactionnel, voire une molécule du récipient, elle absorbe l'énergie issue du regroupement de deux radicaux.

Cette réaction, en présence de peroxyde ou d'UV, donne au dérivé halogéné une orientation inverse de celle observée en l'absence de ces réactifs ; on parle d'orientation anti-Markovnikov, ou d'« effet Kharasch ».

→ Halogénation : addition de H-X.

→ Dihalogénation : addition de dichlore ou dibrome (diiode trop peu réactif, difluor trop réactif).

Un alcène ne réagit pas avec l’eau. On rend alors le milieu acide en ajoutant par exemple de l'acide sulfurique H₂SO₄ Cette réaction obéit à la règle de Markovnikov : dans une réaction d'addition de H₂O sur un alcène, en l'absence de peroxyde, l'atome d'hydrogène migre vers le carbone le moins substitué (c'est-à-dire le plus hydrogéné).

Ces réactions d'addition syn, désignées comme réactions de « dihydroxylation » parce qu'elles fixent un radical hydroxyl sur chacun des carbones de la double liaison, doivent être catalysées.

Sur le plan théorique, on peut utiliser comme oxydant :

• l'ion permanganate en milieu neutre : la réaction sur l'alcène conduit alors à un diol ; cependant, MnO₄⁻ reste un oxydant trop fort : s'il a été trop chauffé, il dégrade le diol en acide gras.
• On lui préfère donc en général, pour la synthèse de diols, le tétroxyde d'osmium, mais en petite quantité du fait de son extrême toxicité. De ce fait, on utilise de l'eau oxygénée (H₂O₂) qui le reforme après réaction (il tient donc le rôle de catalyseur).

(ozonolyse par exemple)

Si R₂ est un atome d'hydrogène, alors R₁CH=O est un aldéhyde. Néanmoins l'aldéhyde est oxydée en un acide carboxylique par l'ozone présent dans le milieu ; si on désire conserver l'aldéhyde, il est nécessaire d'utiliser un réducteur (le zinc par exemple).

Si R₁ et R₂ sont des groupes alkyles, alors R₁R₂C=O est une cétone.

La même réaction est possible avec le permanganate, chauffé en milieu acide. La différence avec l'ozone est que dans le cas de formation d'un aldéhyde, on ne peut empêcher sa transformation en acide carboxylique.

Permet l'obtention de certains alcools primaires, là où l'addition d'eau conduit à un alcool secondaire, par exemple l'hydroboration du but-1-ène conduit au butan-1-ol, alors qu'une l'hydratation donne du butan-2-ol.

Un alcène mis en présence de dioxygène conduit à un époxyde. Il est nécessaire de chauffer en présence d'un catalyseur, l'argent par exemple.

En industrie, on utilise des peracides (RCO-O-O-H), dont la liaison peroxyde est très oxydante, le plus utilisé étant le MCPBA (acide méta-chloroperbenzoïque).

L'hydratation (réaction d'addition) d'un époxyde conduit à un diol.

• Oléfination
• Composé insaturé
• Liaison π
• Polyoléfine
• Alcane
• Alcyne
• Arène / hydrocarbure aromatique